紅外自控LED節(jié)能燈具系統(tǒng)方案設(shè)計思路

紅外自控LED節(jié)能燈具系統(tǒng)方案設(shè)計思路

具體的紅外自控LED節(jié)能燈具產(chǎn)品方案設(shè)計思路，應(yīng)依據(jù)信號采集和處理的路徑，設(shè)計各功能部分，整體上滿足產(chǎn)品設(shè)計的目標(biāo)。紅外傳感器輸出的信號很小，必須加以放大才能使用，因此紅外自控LED節(jié)能燈具系統(tǒng)方案設(shè)計思路如圖6所示，將紅外傳感器的微弱信號通過一個四運放(LP2902M)的儀表放大器放大和比較，經(jīng)CD4538多諧振蕩器組成的計時器電路，再經(jīng)一大功率三極管驅(qū)動繼電器實現(xiàn)LED電源的開閉，由LED驅(qū)動電源去點亮燈具中的LED光源或LED光源陣列。電原理圖如圖7所示。

圖6 紅外自控LED節(jié)能燈具產(chǎn)品方案設(shè)計思路

圖7 紅外自控LED節(jié)能燈具系統(tǒng)方案電原理圖

紅外傳感器與菲涅爾透鏡

紅外傳感器是一種熱釋電紅外傳感器，它是用具有熱電性能材料做成的熱探測器，可能是產(chǎn)業(yè)界用得比較多的紅外傳感器之一。

紅外熱釋電傳感器信號產(chǎn)生原理示意如圖8，傳感器表層溫度無變化時敏感元電荷保持平衡T [K]，當(dāng)接收外界紅外輻射，表層溫度即發(fā)生變化，敏感元隨之變化，T+T [K]。也即由于外界的紅外輻射而引起傳感器敏感元表層溫度變化時，紅外傳感器才釋放出電荷(電流);當(dāng)溫度變化趨于穩(wěn)定，內(nèi)部電荷就趨于平衡，敏感元就沒有電荷(電流)產(chǎn)生，對靜止的熱源體沒有電流輸出。利用紅外傳感器這一特性，可以及時檢測運動的紅外熱源，如人類的走動。紅外傳感器是一種被動型溫度敏感器件，對應(yīng)用環(huán)境溫度不苛求，靈敏度高，光譜響應(yīng)寬。可廣泛用于各種紅外入侵探測器、照明燈具的自動感應(yīng)開關(guān)。

紅外熱釋電傳感器的外形如圖9-1所示，圖9-2是傳感器的電原理圖，圖9-3是傳感器的典型應(yīng)用圖。上海尼賽拉傳感器有限公司在上海、昆山大批量生產(chǎn)紅外傳感器，為國內(nèi)外提供高品質(zhì)的穩(wěn)定貨源。

圖8 紅外熱釋電傳感器信號產(chǎn)生原理示意

紅外熱釋電傳感器的成功應(yīng)用需借助于菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡在紅外熱釋電傳感器前具有聚焦和視角調(diào)制的作用，菲涅爾透鏡可擴(kuò)大紅外熱釋電傳感器接收紅外信號源的視角和探測區(qū)域，因此可以監(jiān)視運動中的紅外源或移動熱源(圖10)。菲涅爾透鏡一般種類有：水平多分割式(或稱水平幕簾式、特殊應(yīng)用)、垂直多分割式(或稱垂直幕簾式、特殊應(yīng)用)、水平垂直分割式(常用)、圓錐多區(qū)分割式(頂視式、常用)等數(shù)種，應(yīng)按不同燈具的產(chǎn)品功能需要來選用。菲涅爾透鏡是由專業(yè)廠家制作的，有專門的光學(xué)設(shè)計，經(jīng)專用模具壓制的特種塑料零件。

圖10 菲涅爾透鏡與紅外熱釋電傳感器

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